岩土热响应测试仪的开发与应用
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收稿 日期 ：０ ００ ４ ２ １ ３２ 通信作者 ： 永， ｍａ ：ｉ ｎ ＠ｎ ｓ．ｎ 李 Ｅ ｉ ｌ ｏ ｇ ｃａ ｃ ｌ ｙ
摘 要 开发一套岩土热响应测试仪 ． 介绍其原理与组成 ， 以及配套开 发的控制软件 、 数据采集 软件 、 数据
处理 软 件 的 功 能 和 使用 方 法 。使 用所 开发 的仪 器进 行现 场 实 测 ， 试 结 果 表 明 ， 设 备 及 配 套 软 件 完 全 达 测 该 到 预期 性 能 指 标 ， 够 在 今后 对 外 开 展 岩 土热 响应 试 验 的 工作 。 能 关 键词 热 响 应 试验 ； 土热 物 性 ； 源热 泵 ； 场 测 试 岩 地 现
第 １卷 ０
第５ 期
制 冷 与 空 调
ＲＥＦ ＧＥ ＲＩ ＲＡＴＩ ＯＮ ＡＮＤ Ｒ —Ｃ ＡＩ ０ＮＤＩ ０ＮＩ Ｔ１Baidu NhomakorabeaＮＧ
２０ １ ０年 １ ０月
岩 土 热 响应 测 试 仪 的 开 发 与 应 用
李 永 王 智 超 李 效 禹 张 自强 金 结
（ 国建筑 科学 研究 院） 中
（ ｉ ａＡｃ ｄ ｍ ｙｏ ｉ ｉｇ Ｒｅ ｅ ｒｈ Ｃｈｎ ａ ｅ ｆＢｕ ｌ ｎ ｓ ａ ｃ ） ｄ
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图１ 所示 为测 试 仪 原 理 图 。该 测 试 仪 主要 由
电加热 器 、 环水泵 、 度 传感 器 、 力传 感 器 、 循 温 压 电
为无法 确定 机组 在峰值 负荷下 的运 行参数 ， 也就 不
能选取 合适 的机组 来匹 配地埋 管换 热器 系统 ， 无法 判断地下吸 、 放热 的不平衡对 系统造成 的影响 ， 这样 不但 给地源热泵 系统 的长期稳定运行埋下 了很 多隐 患， 而且增 加 了系统 的初 投 资 。Ｋ ｖｎ ｕｈ的 研究 ａａ ａｇ 表 明， 当地 下岩 土 体 的导热 系数 有 １ ９ 的偏 差 时 ， （／ ）６
地源 热 泵 技 术 是 一 项 高 效 节 能 、 利 于 环境 有 保护 和可持 续 发 展 的 空调 冷 热 源技 术ｒ － 。地 下 岩
的方 法＿ 。笔 者根 据 规 范要 求 研 制 的岩 土 热 响应 ３ ］
测试仪 ， 以及 相 关 的数 据 采集 和 数 据 处 理 软 件 的 功能 ， 并应用 该测 试仪 进 行 现 场测 试 ， 测 试数 据 对
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进 行分 析 。
１ 测 试仪原 理 与功能
土热 物性参 数是 设计 地 源热 泵 系统地 埋 管 换 热器 的基 础数 据 。 目前 ， 内许 多 单 位 在 实 际 的地 源 国
热泵 系统 设 计 中， 单 地 按 照 每 延 米 换 热 量 进 行 简 地埋 管换热 器 的设计 。随着 对 地 源 热泵 系统 研究 及应用 的不断深入 ， 方法 的弊端逐渐 显露 出来 ， 此 因
设计 的地埋管换热 器长 度偏 差 为 ４ ５ ～５ｓ ０Ｊ ． ． ％Ｅ。 ２ 所 以准确测试岩土热物性参 数 已成为地埋管 换热器
设计 的关键 问题 。 ＧＢ ５ ３ ６ ０ ５ ２ ０ （ ６ —２ ０ （０ ９年版 ） 地 源热 泵 系 统 ） 《
工 程技术 规 范 》 出 了一 套 进 行 岩 土 热 响 应 试 验 提
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处理 软 件 的 功 能 和 使用 方 法 。使 用所 开发 的仪 器进 行现 场 实 测 ， 试 结 果 表 明 ， 设 备 及 配 套 软 件 完 全 达 测 该 到 预期 性 能 指 标 ， 够 在 今后 对 外 开 展 岩 土热 响应 试 验 的 工作 。 能 关 键词 热 响 应 试验 ； 土热 物 性 ； 源热 泵 ； 场 测 试 岩 地 现
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２０ １ ０年 １ ０月
岩 土 热 响应 测 试 仪 的 开 发 与 应 用
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能选取 合适 的机组 来匹 配地埋 管换 热器 系统 ， 无法 判断地下吸 、 放热 的不平衡对 系统造成 的影响 ， 这样 不但 给地源热泵 系统 的长期稳定运行埋下 了很 多隐 患， 而且增 加 了系统 的初 投 资 。Ｋ ｖｎ ｕｈ的 研究 ａａ ａｇ 表 明， 当地 下岩 土 体 的导热 系数 有 １ ９ 的偏 差 时 ， （／ ）６
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１ 测 试仪原 理 与功能
土热 物性参 数是 设计 地 源热 泵 系统地 埋 管 换 热器 的基 础数 据 。 目前 ， 内许 多 单 位 在 实 际 的地 源 国
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